octobre 2007génétique bactérienne1 g É n É tique bact É rienne

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GÉNÉTIQUE GÉNÉTIQUE BACTÉRIENNEBACTÉRIENNE

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Stabilité des caractères phénotypiques bactériens ?

Antibiothérapie et résistances…

Transmission des variations ou changements…

Génétique =

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1. Les mutations1. Les mutations

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1.1. Mise en évidence

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1.2. Bases biochimiques des mutations

• erreur de l’enzyme de polymérisation(DNA polymérase DNA dépendante)

• erreur des systèmes de réparation des erreurs

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1.2. Bases biochimiques des mutations

• action de mutagènes

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1.2. Bases biochimiques des mutations

• modification d’une base

1 AUGUACGCGAUCGAUCGCGCUACUCCGAUCGGCAUCGACU 40

M Y A I D R A T P I G I D

1 AUGUUACGCGAUCGAUCGCGCUACUCCGAUCGGCAUCGACU 41

M L R D R S R Y S D R H R

1 AUGACGCGAUCGAUCGCGCUACUCCGAUCGGCAUCGACU 39

M T R S I A L L R S A S T

• insertion ou délétion de bases

1 AUGUAUGCGAUCGAUCGCGCUACUCCGAUCGGCAUCGACU 40

M Y A I D R A T P I G I D

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1.3. Différents types de mutants

• mutants morphologiques

• mutants nutritionnels

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1.4. Caractères des mutations.1

a. Expérience de Lederberg :

Quel rapport entre la mutation et l’effet de la mutation ?

Ou

La streptomycine provoque-t-elle la mutation rendant les bactéries résistantes ?

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b. Fréquence des mutations

c. mutations particulières

- mutants réverses,

- mutants thermosensibles.

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1.5. Application : test de Ames

Test de Ames : test de l’effet mutagène d’une molécule X en déterminant le taux de mutants réverses de Salmonella his - sous l’action de X

+ X

+ à forte dose

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2. Les transferts 2. Les transferts génétiquesgénétiques

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2.1. TRANSFORMATION

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2.1. TRANSFORMATION

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2.1. TRANSFORMATION

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2.1. TRANSFORMATION

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2.2. CONJUGAISON

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2.2. CONJUGAISON

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2.2. CONJUGAISON

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2.2. CONJUGAISON

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2.2. CONJUGAISON

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2.2. CONJUGAISON

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2.2. CONJUGAISON

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2.3. TRANSDUCTION

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2.3. TRANSDUCTION

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2.3. TRANSDUCTION

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2.3. TRANSDUCTION

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2.3. TRANSDUCTION

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2.4. TRANSPOSONS

Transposons = séquences de DNA mobiles intégrées dans le DNA chromosomique et/ou plasmidique (=réplicon) n’apparaissant jamais libres, et dont la réplication est liée à celle du DNA « hôte ».

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2.4. TRANSPOSONS

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2.4. TRANSPOSONS

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2.5. INTÉGRONS

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Intégron = système de capture et d’expression de gènes sous forme de cassettes. Les cassettes sont des gènes qui peuvent être intégrés dans l’intégron ou excisés par l’intégrase codée par le gène intI de l’intégron

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3. Régulations…3. Régulations…

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3.1. Travaux de monod-lwoff-jacob

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3.1. Travaux de monod-lwoff-jacob

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3.1. Travaux de Monod-Lwoff-Jacob• la quantité de -galactosidase varie en fonction des conditions de culture :

très faible en absence de lactose (1 à 5 molécules par bactérie)forte en présence de lactose mais ainsi d’analogue de lactose de type méthyl-galactose sous forme pyrranique et cela bien que l’enzyme ne puisse les couper (10 000 molécules par bactérie)

Ils en déduisent que la synthèse de la -galactosidase est donc INDUITE par des molécules possédant une structure -galactopyranoside. Ces molécules sont des INDUCTEURS

• il existe des mutants incapables de produire l’enzyme

• il existe des mutants synthétisant de grandes quantités de l’enzyme quel que soient les conditions de milieu. (mutants constitutifs)Ils en déduisent que c’est au niveau du DNA bactérien qu’il existe un système inductible qui empêche la synthèse de l’enzyme, système qui peut être détruit.

• la synthèse de la -galactosidase est toujours accompagnée de celle de la perméase et d’une transacétylase

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3.2. Le modèle de l’Opéron• Les trois protéines sont liées sous la forme de trois gènes successifs. Un même mRNA sert à la synthèse.

Gène de la -galactosidase

Gène de la -galactoside perméase

Gène de la transacétylase

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3.2. Le modèle de l’Opéron• Le répresseur est une protéine capable de se fixer sur le DNA.

Cette protéine est allostérique : elle change de conformation en présence d’un ligand.

Répresseur(protéine)

En présence de l’inducteur

En absence de l’inducteur

inducteur

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3.2. Le modèle de l’Opéron• Les trois protéines sont liées sous la forme de trois gènes successifs. Un même mRNA sert à la synthèse.

Gène de la -galactosidase

Gène de la -galactoside perméase

Gène de la transacétylase

Répresseur(protéine)

En présence de l’inducteur

En absence de l’inducteur

inducteur

OpérateurPromoteur

Gène du répresseur

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3.2. Le modèle de l’Opéron

Gène de la -galactosidase

Gène de la -galactoside perméase

Gène de la transacétylase

Répresseur(protéine)

En présence de l’inducteur

En absence de l’inducteur

inducteur

OpérateurSite de

fixation du répresseur

Promoteur site de fixation de la RNA polymérase DNA

dépendante

Gène du répresseur

RNA polymérase DNA dépendante

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3.2. Le modèle de l’Opéron

ABSENCE D’INDUCTEUR

PRÉSENCE D’INDUCTEUR

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3.3. Les phases chez Salmonella

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3.3. Les phases chez Salmonella

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3.3. Les phases chez Salmonella

Expression H1

Expression H2

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